东南大学胡林峰、吴宇平、吉远辉、南京航空航天大学朱孔军AM：优选(110)晶面取向，大幅提升水系铁离子电池循环稳定性与使用寿命

本研究针对水系铁离子电池中铁箔负极在电化学循环中存在的析氢副反应和金属腐蚀问题，通过密度泛函理论计算与实验相结合的方法，证实体心立方铁的(110)晶面具有最低表面能(0.152 eV Å⁻²)和最正的氢吸附吉布斯自由能(0.605 eV)，可有效抑制析氢并引导Fe²⁺均匀沉积。通过Ar/H₂气氛下1000 ℃高温退火处理商用铁箔，制备出高[110]取向的铁负极，该材料晶格缺陷与残余应力显著降低。基于该负极与聚苯胺正极组装的全电池在5.0 A g⁻¹电流密度下可稳定循环8540次，容量保持率达99.3%，综合性能优于现有水系Fe²⁺、Zn²⁺、Mg²⁺离子电池。该工作明确了铁负极的晶面设计原则，为实现高安全、低成本的长寿命水系铁离子电池提供了新策略。